镁基块体非晶合金制备及其晶化处理

在空气中采用普通铜模浇注法制备了Mg65Cu22Zn3Y5Nd5块体合金试样,利用X射线衍射确定铸态样品的非晶态性质,用差示扫描量热仪(DSC)分析合金的玻璃转变、晶化和熔化行为。研究表明,能形成完全非晶态试样的最大尺寸为4·5mm,试样的过冷液相区△Tx为51·3K,约化玻璃转变温度Trg为0·59。与无锌合金比较,Mg65Cu22Zn3Y5Nd5金属玻璃的晶化转变行为更为复杂,表现为明显的三级晶化。对Mg65Cu22Zn3Y5Nd5非晶合金进行等温退火处理后,发生了非晶态向晶态的转变,原本单一非晶峰上出现了与晶体相对应的尖锐晶体峰。当采用分步退火处理时,组织更为均匀细小。     

镁基块体金属玻璃基复合材料研究

在空气中采用普通铜模浇铸法制备了两种成分的Mg-Cu-Al-Y金属玻璃复合材料（Mg65Cu23Al2Y10和Mg65Cu20Al5Y10）试样。XRD分析表明，随着Al的加入，原本的非晶“馒头峰”上出现了晶体增强相的尖锐峰；DSC曲线中晶化放热峰表明两种合金基体为非品态结构．相比于纯玻璃态时，复合材料的玻璃转变温度和初始晶化温度均下降，过冷液相区变窄，同时表现为多级晶化；尽管两种合金的成分只有细微差别，但微观组织却相差很大．当Al含量为2％时，显微组织中有明显的针状组织存在．而Al含量为5％时，为粒状组织.显微硬度测试表明：当Al含量为2％时．硬度值明显提高，均值达到了276HV，比完全非晶态下的硬度值高出42HV。     

Nd对Mg基块体金属玻璃的玻璃形成能力的影响

通过熔体铜型浇注方法制备了Mg65Cu25NdxY10-x(x=4,5,7,10)合金,并对它们的玻璃形成能力进行了研究。利用X射线衍射确定合金的结构组成,差示扫描量热计(DSC)分析合金的玻璃转变、晶化和熔化行为。结果表明:在Mg65Cu25NdxY10-x合金中,当x=5时,合金的非晶形成能力最强,玻璃形成的临界厚度大约为4.5mm,同时非晶的过冷液相区ΔTx和约化玻璃转变温度Trg均为最大,分别为54.5K和0.581。当x≥5时,随着Nd含量的增加,金属玻璃的玻璃转变温度Tg降低,过冷液相区ΔTx减小,约化玻璃转变温度Trg也随之相应地变化。     

Sn的添加对Mg-Cu-Y块体金属玻璃形成能力的影响

通过熔体铜模浇注方法制备了Mg65Cu25-xSnxY10（X=2，4，6）合金，并对它们的玻璃形成能力及晶化行为进行了研究。利用X射线衍射确定合金的非晶态性质，差示扫描量热计（DSC）分析合金的玻璃转变、晶化和熔化行为。结果表明：在Mg65Cu25-xSnxY10合金体系中，当X=2时，合金的玻璃形成能力最强，能形成的完全玻璃态试样的最大尺寸为3．2mm，其过冷液相区△Tx和约化玻璃转变温度Trg分别为57．6和0．586。同时合金的熔化曲线表现为单一吸热峰。随着sn含量的增加，非晶合金的玻璃转变温度Tg及初始晶化温度Txl。均呈现下降趋势，同时合金的玻璃形成能力逐渐下降。当X=4和6时，合金的晶化行为表现为明显的多级晶化。     

Nd对Mg65Cu22Ni3Y10非晶形成能力及热稳定性的影响

利用楔形铜模铸造法成功制备了Mg65Cu22Ni3Y10-xNdx(x=0、2、4、5、6、8)块体非晶合金,采用XRD、DSC研究了Nd对该合金体系热稳定性和非晶形成能力(GFA)的影响。结果表明,当x=2、4时,Nd的添加可有效提高该合金的GFA和热稳定性;当Nd含量为2%(摩尔分数)时,合金具有最高的过冷液相区(ΔTx=61.5K)及最好的热稳定性;当x=5时,尽管过冷液相区(ΔTx=48.5K)最窄,但此时合金具有最强的非晶形成能力(Trg=Tg/Tl=0.568)和临界厚度(δmax=3.8mm);随着Nd的进一步增加(x>5),合金的玻璃形成能力降低。     

Zn对Mg基金属玻璃形成能力及晶化行为的影响

在空气中采用普通铜模浇铸法制备Mg65Cu25-xZnxY10(x=3,5,7)块体合金试样,研究Zn含量对Mg65Cu25-xZnxY10(x=3,5,7)非晶合金的形成能力、晶化行为的影响.用x射线衍射确定合金的结构组成,差示扫描量热计(DSC)分析合金的玻璃转变、晶化和熔化行为.结果表明,当x=5时,合金的非晶形成能力最强,采用楔形铜模浇注完全非晶态厚度最大可达3mm,同时玻璃转交温度和初始晶化温度最低,但约化玻璃转变温度Trg最大,为0.581.而当x=3时,合金的过冷液相区最宽,△Tx为63.8K.与其他合金相比,Mg65Cu20Zn5Y10四元合金的晶化转变更为复杂,表现为明显的四级晶化.     

前处理及添加剂对不锈钢化学着色的影响

在H2SO4-CrO3化学着色法基础上，探讨了前处理工艺对着色过程的影响，探讨了不同前处理对着色膜的形态、微观组织、均匀性、光亮度和重现性等的影响，研究了在化学着色液中加入添加剂对着色过程和色膜的影响。在这些研究的基础上探讨了最为可行的着色工艺。还对色膜的耐蚀性及耐磨性进行了检测。     

镁基块体金属玻璃基复合材料研究

在空气中采用普通铜模浇铸法制备了两种成分的Mg-Cu-Al-Y金属玻璃复合材料(Mg65Cu23Al2Y10和Mg65Cu20Al5Y10)试样。XRD分析表明,随着Al的加入,原本的非晶“馒头峰”上出现了晶体增强相的尖锐峰;DSC曲线中晶化放热峰表明两种合金基体为非晶态结构,相比于纯玻璃态时,复合材料的玻璃转变温度和初始晶化温度均下降,过冷液相区变窄,同时表现为多级晶化;尽管两种合金的成分只有细微差别,但微观组织却相差很大,当Al含量为2%时,显微组织中有明显的针状组织存在,而Al含量为5%时,为粒状组织。显微硬度测试表明:当Al含量为2%时,硬度值明显提高,均值达到了276HV,比完全非晶态下的硬度值高出42HV。     

不锈钢化学着色研究

研究了不锈钢在H2SO4-CrO3体系中化学着色，探讨了除油、抛光、活化、前处理工艺对着色过程的影响及不同前处理对着色膜的形态、微观组织、均匀性、光亮度和重现性等的影响。同时研究了在化学着色液中加入添加剂对着色过程和色膜的影响。在前述研究的基础上探讨了最为可行的着色工艺。     

块体Mg65Cu22Ni3Y10非晶态合金的制备及在焊接中的应用

利用铜模浇铸法制备了厚度为2 mm、成分为Mg65Cu22Ni3Y10块体合金试样,并通过X射线衍射、差热扫描量热仪证实其为完全的非晶态。以镁合金AM60B为母材、2 mm厚的Mg65Cu22Ni3Y10板状非晶态合金为中间层,在420~540℃下进行焊接,利用金相显微镜、扫描电镜(SEM)和能谱仪研究了焊接接头的微观形貌和成分分布。结果表明:界面接合良好,未观察到片状夹杂物、气孔及未焊合等缺陷;焊缝区由块状α-Mg相和针状化合物组成,基体中的Al元素通过晶界扩散偏聚到焊缝中,微量Y元素扩散到基体中,有少量的Mn和Cu元素发生偏聚,Ni元素分布均匀,没有发生偏聚现象。